Nghiên cứu giải pháp thiết kế thoát nước mưa trên đường phố theo hướng bền vững

Bài viết này trình bày giải pháp thiết kế thoát nước mưa trên đường phố theo hướng bền vững (SuDs). Trên cơ sở đó, tiến hành áp dụng một số giải pháp vào thiết kế hệ thống thoát nước mưa cho trục đường thuộc khu đô thị mới Kỳ Đồng - Hà Tĩnh.

Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng NUCE 2019 13 (2V): 73–85 NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP THIẾT KẾ THOÁT NƯỚC MƯA TRÊN ĐƯỜNG PHỐ THEO HƯỚNG BỀN VỮNG Nguyễn Việt Phươnga,∗, Thái Hồng Nama , Phạm Trung Hảib , Kiều Văn Cẩnc , Nguyễn Tuấn Ngọcc a Khoa Cầu đường, Trường Đại học Xây dựng, 55 đường Giải Phóng, quận Hai Bà Trưng, Hà Nội, Việt Nam b Ban Quản lý dự án huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh, Việt Nam c Khoa Cơng trình, Trường Đại học Cơng nghệ Giao thông Vận tải, 54 Triều Khúc, Thanh Xuân, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày 21/03/2019, Sửa xong 05/05/2019, Chấp nhận đăng 15/05/2019 Tóm tắt Bài báo trình bày giải pháp thiết kế thoát nước mưa đường phố theo hướng bền vững (SuDs) Trên sở đó, tiến hành áp dụng số giải pháp vào thiết kế hệ thống thoát nước mưa cho trục đường thuộc khu đô thị Kỳ Đồng - Hà Tĩnh Kết tính tốn cho thấy việc định hướng áp dụng giải pháp thiết kế hệ thống thoát nước theo hướng bền vững từ ban đầu tuyến phố đem lại hiệu cao bảo đảm cân sinh thái, giảm thiểu nguy ngập úng, xói mòn, bổ cập nguồn nước ngầm tự nhiên, giảm kích thước cơng trình nước, cải thiện cảnh quan, Từ khoá: hệ thống thoát nước bền vững (SuDs); đường phố STUDY ON DESIGN SOLUTIONS OF SUSTAINABLE URBAN DRAINAGE SYSTEMS ON STREETS Abstract This paper presents design solutions of Sustainable Urban Drainage Systems (SuDs) on streets that possibly applied in the context of Vietnam The authors apply SuDs solutions for a main street in Ky Dong new urban area – Ha Tinh province Calculation results show that the orientation of applying SuDs solutions at the beginning of the street design process will bring high effect to ensure ecological balance, reduce inundation, erosion risks, supplement natural groundwater sources, reduce the size of drainage works, improve the landscape, Keywords: sustainable drainage systems (SuDs); street https://doi.org/10.31814/stce.nuce2019-13(2V)-08 c 2019 Trường Đại học Xây dựng (NUCE) Đặt vấn đề Nước ta có tốc độ thị hóa tăng nhanh gắn liền với nhu cầu phát triển hạ tầng thị Đơ thị hóa kéo theo q trình bê tơng hóa lấn chiếm sơng ngòi, ao hồ, tàn phá thảm thực vật, làm thu hẹp, thay đổi dòng chảy q trình lưu giữ tự nhiên nước Các cơng trình kết cấu hạ tầng (đường sá, sân bãi, ) chiếm dụng bề mặt tự nhiên làm giảm lực tiêu thoát tự nhiên, làm tăng lưu lượng dòng chảy bề mặt giảm thẩm thấu nước xuống lòng đất, giảm khả bổ sung chỗ nguồn nước ngầm gây đơn điệu cảnh quan, xạ nhiệt bê tơng hóa Số liệu thống kê cho thấy [1], nhiều đô thị nước ta có hệ thống nước thường xun bị tải quan tâm đầu tư Ngập úng thường xuyên xảy thị nước, ví dụ: TP Hồ Chí Minh có 100 điểm ngập, Hà Nội có 30 điểm, Đà Nẵng, Hải Phòng có nhiều điểm bị ngập úng (Hình 1) ∗ Tác giả Địa e-mail: viph.dhxd@gmail.com (Phương, N V.) 73 kê cho thấy thống [1], nhiều thấy thị cóthị hệ thống thoát nước xuyê Số liệu kê cho [1],nước nhiềutađơ nước ta có hệ thường thống ãị q đượctảiquan đầuđược tư Ngập thường xảythường đô thị mặctâm dù quan úng tâm đầu tư Ngập xuyên úng xuyên xảytron Số liệu thống kê cho thấy [1], nhiều đô thị nước ta có hệ thống nước thư Chí víMinh có 100 điểm ngập, Nội 30cũng điểm, Đà Nẵng, ảHồ nước, dụ: TP Hồ Chí Minh 100 ngập, Hà Nội xuyên có 30cácHđđ bị tải mặc có dù đãtrên đượcHà quan tâmđiểm đầucó tư Ngập úng thường xảy Phương, N V cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng nước, ví dụ: TP Hồ Chí Minh có 100 điểm ngập, Hà Nội có 30 điểm, Đà hiều điểm úng điểm hòng bị cóngập nhiều bị ngập úng Phòng có nhiều điểm bị ngập úng Hình Thực trạng ngập úng xảy nhiều đô thị mưa lớn Các giải pháp thoát nước theo hướng bền vững có từ năm 70 k nước giới trọng phát triển Hệ thống SuDs với giải ph sinh thái thử nghiệm thành công nhiều nước phát triển: Tokyo thủ đô đạt nh (a) đáng ghi nhận lĩnh vực này; SuDS có mặt (b) khắp thành phố Vương quốc A Scotland tính tới năm 2002 có 1.300 dự án SuDs thực (CIRIA, 2002) Hình 1.tạiThực xảy tạikhá nhiều thị lớn hướng dẫn thiết kế thi công vẫ Việttrạng Namngập vấn úng đề mớiđômẻ, mưa tài liệu Bài báo giới thiệu giải pháp thiết kế thoát nước đường phố, phươn toán thấm, áp dụng đềđã xuất pháp thiết toánkỷ cho tuyến Các giải pháp thoát nước theo hướng bền vững có giải từ năm kế, 70 tính trước vàđường trục thị Kỳ Đồng, Hà Tĩnh nước giới trọng phát triển Hệ thống SuDs với giải pháp kỹ thuật sinh thái thử nghiệm thành cơng nhiều phátthốt triển:nước Tokyo hướng thủ đạt 2.ởCơ sở lýnước thuyết theo bềnnhiều vững kết đáng ghi nhận lĩnh vực này; SuDS có mặt khắp thành phố Vương quốc Anh riêng Scotland 2.1 Ngun lý nước bềnhiện vững tính tới năm 2002 có 1.300 dự án SuDs thực (CIRIA, 2002) Tuy nhiên, Việt Nam vấn đề mẻ, tài liệu hướng dẫn thiết kế thicác công chưa Bàinăng báocủa nàyhệ giới Hệ thống SuDs vận dụng triệt để nguyên lý vàcó chức sinh thái tự nh thiệu giải pháp thiết kế nước đường phương pháp tính tốncác thấm, áp kênh dụng hở cốn đẩy/thoát thật nhanh nướcphố, mưacác khỏi đường phố hệ thống đề xuất giải pháp thiết kế, tính tốn tuyến trụcnêu khuqua thị Đồng, SuDs làmcho chậm lại đường q trình trêncủa thơng khảKỳ lưu Hà giữ Tĩnh tạm thời thấm ng Thực úng nhiều Hình Thực trạngHình ngập1.úng xảytrạng tạingập nhiều đơxảy thị khitạimưa lớnđơ thị mưa Các giảitheo pháphướng bền nướcvững theo hướng vữngnăm có 70 v p nước có từbền 70 từ củanhững kỷnăm trước ang giới chúHệ trọng phátSuDs triển.với Hệcác thống c giớinước trọng phát triển thống giảiSuDs pháp với kỹ thu inh thái thành công thử nghiệm nhiềuTokyo nước phát Tokyo thủquđ nghiệm nhiềuthành nướccông phátởtriển: thủtriển: đạt nhiềulàkết SuDScác có mặt thành Vương lĩnhghi vựcnhận này;trong SuDSlĩnh có vực mặt này; khắp thànhtrên phốkhắp Vương quốcphố Anhở riên ại Scotland tới1.300 năm 2002 có 1.300 ánhiện SuDs thực hiệnTuy (CIRIA i năm 2002 tính có dự ánđã SuDs dự thực (CIRIA, 2002) nhiê ại Việtcòn Nam vấn đề mẻ, còntài kháliệu mẻ, liệukếhướng thiết thi ề hướng dẫntài thiết thidẫn cơng vẫnkếchưa có Nhờ đó, thay coi kế nước mưa phố, nguồn thải cần đầu tư pháp hệ thống cá tho Bài giải giới pháp thiệuthiết nước giải pháp thiết thoát nướcnước đường phố, iệubáo kếngầm thoát nước đường phương tín Cơ sở lý thuyết nước hướng SuDstheo cố gắng đưabền nướcvững mưa phục vụ lại tự nhiên, cộng đồng: bổ cập nguồn nước ngầm, oán thấm, vàgiải áp dụng xuất giải kế,nhiên, tính cho tuyến đường ụng đề xuất pháp đề thiết kế,vật, tính tốn cho tuyến đường trục hệ thực hài pháp hòa cảnhthiết quan thiên góptốn phần xử lý nhiễm nguồn thảikhu phântrụ táđ 2.1 Nguyên lý thoát nước bền vững ngập úng [2] hị nh.Kỳ Đồng, Hệ Hà thốngTĩnh SuDs vận dụng triệt để nguyên lý chức hệ sinh thái tự nhiên, thay đẩy/thốt thật nhanh nướcnước mưa ravững khỏi đường phố Cơ sở lý thuyết thoát theo hướng bền vững thoát nước theo hướng bền hệ thống kênh hở cống ngầm SuDs lý làmthốt chậm lạinước q trình nêuvững thông qua Nguyên bền t.1 nước bền vững khả lưu giữ tạm thời thấm ngấm bổ cập nước ngầm (Hình 2) Nhờ đó, thay coi nước mưa SuDs vận dụng triệt đểquy nguyên lý hệ sinh chứcthái năngtựcủa hệ sinh Ds vậnHệdụng triệt để nguyên lýthoát chức nhiên, thayt làthống nguồn nước thải cần đầu tư hệ thống SuDs cố gắng đưa nước mưa phục vụ lại tự thật nhanh mưa rabằng khỏi đường phố thống hở t hẩy/thốt nước mơ, mưa khỏibổnước đường hệ thống kênhcác hở hệ cốngkênh ngầm nhiên, cộng đồng: cập nguồnphố nước ngầm, ni Hình Triết lý hệ thống tiêu nước thị bền vững - SuDs [2] Hình Triết lý hệ thống tiêu nước dưỡng hệ thực hài hòa cảnh quan thiên nhiên, uDs chậm lạivật,q trình nêu thơng qua lưu[2]giữ tạm q làm trình nêu thơng qua khả lưu giữ khả tạm ngấmthời bổ cậ thị bềnthời vững - SuDsthấm góp phần xử lý nhiễm nguồn thải phân tán ước ngầm Nhờ đó, thay nguồn coi nước mưa nguồn cầnthốt đầu tư chống ngậpnước úng [2].mưa ó, thay coi nước thảilà cần đầunước tư hệthải thống quyhệmt Hình cho thấy trước thị hóa đất chưa xây dựng tốc độ dòng chảy (đường nét mờ) uDs cố gắng phục vụ tốc lạiđộtựdòng nhiên, cộng bổngầm, cập nguồn nướ nước mưa phục lại không tựmưa nhiên, cộng đồng: bổchảy cập nguồn nuôi dưỡn thấp hơnđưa so vụ vớinước việc kiểm sốt sau đơđồng: thịnước hóa (đường nét đậm) Đỉnh biểu dòng cảnh chảy sauquan thị hóa cao nhiều đến sớm trước ệ thực vật, hàiđồhòa thiên nhiên, góp phần xửnhiều lý ôso với nhiễm nguồn thải a cảnh quan thiên nhiên, góp phần xử lý nhiễm nguồn thải phân tán chốn 74 gập úng [2] Hình cho thấy trước thị hóa đất chưa xây dựng tốc độ dòng chảy (đường nét mờ) thấp so với việc khơng kiểm sốt tốc độ dòng chảy sau thị hóa (đường nét Phương, N V cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng đậm) Đỉnh biểu đồ dòng chảy sau thị hóa cao nhiều đến sớm nhiều so với thị hóa cóhóa thể kiểm tốckiểm độ dòng (đường đứt) sau thị sau hóa mức trước trước khiSuDs thị SuDssốt sốtchảy tốc độ dòng nét chảy (đường nétđơđứt) thị hóa thị hóa mức trước thị hóa Hình Biều đồ dòng Hình Biều đồ dòng chảychảy [3] [3] 2.2 Các giải pháp thiết kế thoát nước bền vững 2.2.1 Các giải pháp tổng thể thoát nước bền vững 2.2 Các kế thoát bền vững Cácgiải giảipháp phápthiết kỹ thuật thoátnước nước bền vững đa dạng, tùy thuộc vào quy mô, mức độ phức tạp vùng thoát nước mưa lựa a Các giải pháp tổng thể thoát nước bền vữngchọn giải pháp phù hợp Bảng tổng hợp tính thích hợp hiệu giải pháp SuDs Các giải pháp kỹ thuật Bảng thoát nước đa dạng, tùynăng thuộc quy Cácbền giảivững pháprất SuDs khả ápvào dụng [2]mô, mức độ phức tạp vùng thoát nước mưa lựa chọn giải pháp phùnăng hợp.ápBảng Khả dụng1 tổng hợp tính thích hợp hiệu giải pháp SuDs STT Giải pháp SuDs Mật độ xây Đường phố Mật độ xây Khu dân cư dựng thấp xa lộ dựng cao Bảng Các giải pháp SuDs khả áp dụng [2] Mương thấm lọc thực vật Trũng lưu giữ nước Khả áp dụng Lớp Giải lọc cát bề SuDs mặt STT pháp Lớp lọc cát ngầm Mật độ xây dựng Đường phố Mật độ xây Khu dân cư Kênh thực vật thấp xa lộ dựng cao Chắn lọc sinh vật thấm lọc thực vật ⊗ 71 Mương Đất ngập nước ⊗ ⊗ ⊗ 82 Trũng Bể lọc lưu sinhgiữ họcnước Lớp lọc cát bề mặt ⊗ Kho chứa nước mưa Lớp lọc thấm cát ngầm ⊗ 10 Bề mặt Kênh thực vật ⊗ ⊗ Ghi chú: Chắn lọc sinh vật Rấtnước thích hợp Đất ngập ⊗ ⊗ Tùy thuộc vào điều kiện mặt cụ thể Bể lọc sinh học ⊗ ⊗ ⊗ Rất sử dụng Kho chứa nước mưa 2.2.2 số giải pháp thiết kế nước ⊗ thị bền vững đường phố 10 Một Bề mặt thấm Rất thích hợp; ⊗ Tùy thuộc vào điều kiện mặt cụ thể; 75 Rất sử dụng g mặt thấm nước Phương, N V cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng ơng thường gồm có phận tầng mặt vật liệu thấm, tầng b Một số giải thiếtnước kế nướcra,đơđểthịtăng bền cường vững định a cóGiải độ rỗng đểpháp lưutầng trữ Ngồi khảđường phố phápcao thiết kế mặt thấm nước - Giải thiết kế tầng mặt thấm đồng thời giữ cho pháp bề mặt không bị úng nước,nước: tổ hợp kết cấu kết hợp với hệ Tổ hợp kết cấu thông thường gồm có phận tầng mặt vật liệu thấm, tầng hợp kết cấutràn thông thường cácnước phận tầng tràn Ống thốtTổnước chảy đục gồm lỗ đểcódẫn kho chứamặt vật liệu thấm, tầng móng móng vật ổn liệuđịnh ổn định rỗng có độ rỗng caotrữđểnước lưu Ngoài trữ nước Ngoài ra, để tăng cường khả vật liệu có độ cao để lưu nước mưa truyền thống qua cống thoát nước điều kiện ra, khođể tăng cường khả thoát nước thoát củađồng đường, thời bề mặt không hợp kếtvớicấu hợpcống với hệ củanước đường, thời đồng giữ cho bềgiữ mặtcho không bị úng nước,bịtổúng hợp nước, kết cấutổkết hợp hệ kết thống uá tải mưa lớn tránh trường hợp lớp mặt bị ngập nước (xem hình 4) ngầm tràn thoát Ống thoát tràn đượcchảy đục lỗtràn để dẫn nước nước tiếpkho thống cống ngầm tràn.nước Ốngchảy thoát nước đụcvềlỗcácđểkho dẫnchứa nước vềkếcác chứa vị trí nước mưa truyền thống qua cống thoát nước điều kiện kho chứa nước bị nước vị trí nước mưa truyền thống qua cống thoát nước điều kiện kho tải mưa lớn tránh trường hợp lớp mặt bị ngập nước (Hình 4) chứa nước bị tải mưa lớn tránh trường hợp lớp mặt bị ngập nước (xem hình 4) ng nước; 2- Lớp móng chứa nước; 3- Vải địa kỹ thuật; a nước; 5- Vải địa kỹ thuật Vật liệu cách nước (nếu cần thiết); 6- Nền đất;1 7Ống thoátthoát nước chảy - Mặt đường nước; -tràn Lớp móng chứa nước; - Vải địa kỹ thuật; - Lớp móng chứa nước; 1- Mặt đường thoát nước; 2- Lớp móng chứa nước; 3- Vải địa kỹ thuật; - Vải địa kỹ thuật Vật liệu cách nước (nếu cần thiết); - Nền đất; - Ống nước chảy tràn Hình Kết cấu mặt đường thấm nước có cống ngầm 4- Lớp móng chứa nước; 5- Vải địa kỹ thuật Vật liệu cách nước (nếu cần thiết); 6- Nền Hình mặt Kết cấu mặt đường thấm nước có cống ngầm hể sử dụng để làm lớp mặt kết cấu đường thấm nước: đất; 7- Ống thoát nước chảy tràn g nước Một số loại vật liệu sử dụng để làm lớp mặt kết cấu mặt đường thấm nước: Hình nước: Kết cấu mặt đường thấm nước có bê cống ngầm g Mỹ (ACI), bê+tơng rỗngbê loại bê tơng khơng có sụt, dùng Sử dụng tơngnước rỗng Theo Viện bê độ tơng Mỹ (ACI), tơng rỗng nước loại gồm có xi măng Portland, cốt liệu lớn, mộtsử lượng nhỏ không cốtkết bêsốtơng khơng cócó độthể sụt, dùng cấp phối gián đoạn gồm cóliệu xi măng cốt liệu lớn, Một loại vật liệu dụng đểhạthoặc làm lớp mặtcó cấu mặtPortland, đường thấm nước: khơng có cốtlỗliệu nhỏ, nướcnhau phụ gia Bê tơngtừrỗng nước có hệ thống lỗ Bê tơng rỗnglượng thốtnhỏ nước có hệ thống rỗng thơng có kích thước + Sử dụng bê tơng rỗng nước rỗng thơng nhauĐỗ có rỗng kích thay thướcđổi từ từ mm mm, từ dễđộdàng ễ dàng cho nước chảy qua 15%đến đến835%, cường nén cho nước chảy qua Độ rỗng thay Theo Viện bê tơng Mỹ độ (ACI), bê2,8 tơng rỗng nước làđộloại tơngcủa khơng có rỗng độ sụt, dùng đổi từ 15% đến 35%, cường nén từ Mpa đến 28 Mpa Tốc thốtbênước bê tơng Tốc độ nước bê tơng rỗng nước thay đổi tùy theo kích thước cấpnước phốithay hạt gián đoạn gồm xi măng Portland, liệuthể lớn, nhỏbêhoặc khơng có cốttừliệu đổi tùy theo kíchcóthước cốt liệu khốicốt lượng tích củalượng hỗn hợp tơng, thường hể tích hỗn hợp bê tơng, thường2từ khoảng 81 đến 730 lít/phút/m2 [4] Tại Việt Nam, vàlỗđang khainhau nghiên chế từ nhỏ,khoảng nước 81 đến phụ 730 gia.lít/phút/m Bê tơng rỗng nước sẽđề cótài hệ[5] thống rỗngtriển thơng có cứu kíchvàthước đề tài tạo [6]thành vàcông đangbêtriển khai nghiên cứu nhanh chế(Hình tạo thành cơng bê tơng rỗng nước 5) 2mm đến 8mm, từ dễ dàng cho nước chảy qua Đỗ rỗng thay đổi từ 15% đến 35%, cường độ nén anh từ 2,8Mpa đến 28Mpa Tốc độ nước bê tơng rỗng nước thay đổi tùy theo kích thước cốt liệu khối lượng thể tích hỗn hợp bê tơng, thường từ khoảng 81 đến 730 lít/phút/m2 [4] Tại Việt Nam, đề tài [6] triển khai nghiên cứu chế tạo thành cơng bê tơng rỗng nước nhanh Hình Mẫu [8]5 Hình Mẫubêbêtơng tơngrỗng rỗngthốt thốtnước Hình Giải pháp gạch block, gạch thấmnước nước caothấm [6] nước cao [8] Hình Giải6 pháp gạch block, gạch lát lát cócó độđộ thấm [8] Hình Giải pháp gạch block, gạch lát cócao độ nước [6] Các loại gạch Các bê tông nước gạchnước block tự chèn độ chèn cao có khe hở loạirỗng gạchthấm bê tông rỗng thấm gạch cường block tự cường độ cao có khả thấm nước viên gạch lớn viên để thu nước có hiệu hơn, tăng tính ổn định tuổi thọ kết cấu Đểc gạch thấm lớn đểCác thu loại nướcgạch có hiệu quảrỗng hơn,thấm tăng nước tính ổn định tuổi thọ + Sử dụng gạch block có khả nước: bê tơng gạch tăngcường tính nước củathốt kếtgiữa cấu gạch block tự lớn chèn có cường độ cao, viên phải đượcgạch thiết tăng nước kếtgạch cấu gạch block tự nước chèn có hiệu cường độgạch cao,tăng viên block tự chèn độ cao cótính khe hở viên để thu có hơn, Hình Mẫu bê tơng rỗng nước [8] kếvà đểtuổi thọ thi cơng cókhi khethi hởcơng lớn gạch kếtcấu hợp với block lớpkết móng ổn cao, nướcc kế kết để có khe hởviên lớn gạch vớiđịnh móng ổn định tính ổn định cấu Để tănggiữa tính nước củavà kết gạch tựhợp chèn cólớp cường viên tốt tốt 76 b Giải pháp kếnăng vỉa hè thấmnước nước + Sử dụng gạch block cóthiết khả thấm b Giải pháp thiết kế vỉa hè thấm nước Kết cấu vỉa hèKết gồm cóvỉa tầng thấm nướcmặt tốt thấm tầng móng cấu hèphận gồm có phận mặt tầng nước tốt ổn định tầng có mó nhiệm vụ lưu trữ nước nhiệm vụ lưu trữ nước Hình Giải pháp gạch block, gạch lát có độ thấm nước cao [8] Các loại gạch bê tông rỗng thấm nước gạch block tự chèn cường độ cao có khe hở giữ viên gạch lớn để thu nước có hiệu hơn, tăng tính ổn định tuổi thọ kết cấu Đ Phương, N V.block cs / Tạp Khoacó học cường Cơng nghệđộ Xâycao, dựng viên gạch phải thiế ăng tính nước kết cấu gạch tự chí chèn kế để thi công khe hởphải lớnđược giữathiết cáckếviên kết hợp lớp móng định cao, độ cao, cáccó viên gạch để khigạch thi cơng có khe hở với lớn viênổn gạch kết hợpthốt nướ với lớp móng ổn định cao, nước tốt (Hình 6) ốt - Giải pháp thiết kế vỉa hè thấm nước: b Giải pháp thiết kếvỉavỉa nước Kết cấu hè hè gồmthấm có phận tầng mặt thấm nước tốt tầng móng ổn định có nhiệm lưuvỉa trữ nước (Hìnhcó 7).2Các phápchính sử dụng mặtmặt thấmthấm nước vỉa hè: blockổn định c Kết vụ cấu hè gồm bộgiải phận làlàm tầng nước tốt Sử vàdụng tầnggạch móng có khả thấm nước; sử dụng gạch có lỗ trồng cỏ; sử dụng bê tông, gạch bê tông lấp đá; sử dụng nhiệm vụ vỉ lưu trữcỏ, nước trồng vỉ lấp đá; sử dụng đế HDPE lát gạch 1- Mặt - Mặt nước; - Lớp móng thoát nước; - Vải địa kỹ thuật; - Lớp móng nước; - Vải nước; địa kỹ thuật; - Nền nước; 2- Lớp móng 3- Vải địađấtkỹ thuật; 4- Lớp móng nước Kết cấu cấu vỉa hè nước 5-Hình Vải7.địa kỹ thuật; 6- Nền đất - Giải pháp thiết kế dải trồng cây: Hình Kết cấu cấu vỉa hè thoát nước Các dải trồng hạ thấp để thu giữ nước từ mặt đường vỉa hè, kết hợp với lớp vật liệu có pháp sửcao dụng làmtiêu mặt thấm nước hè: Sử block khả8).năng thấm độ rỗng (đá dăm chuẩn, cuội sỏi, ) để vỉa tạo thành cácdụng dải lưugạch nước tạm thờicó (Hình Các giải nước sử dụng gạch có lỗ trồng cỏ; sử dụng bê tông, gạch bê tông lấp đá; sử dụng vỉ trồng cỏ, vỉ lấp đá; sử dụng đế HDPE lát gạch c Giải pháp thiết kế dải trồng Các dải trồng hạ thấp để thu giữ nước từ mặt đường vỉa hè, kết hợp với lớp vậ iệu có độ rỗng cao (đá dăm tiêu chuẩn, cuội sỏi ) để tạo thành dải lưu nước tạm thời Thiết kế điển hình đấttrồng trồng cây lưu [7][7] Hình 8.Hình Thiết kế điển hình dảidảiđất lưutrữ trữnước nước d Giải pháp thiết kế dải phân cách giải phân - Giải pháp thiếtHạkếthấp dảicác phân cách:cách giao thông để thu nước mưa về, nước chảy tràn khắp bề mặt với cao độ mực nước đầu bị khống chế để nước chảy tràn tích trữ thẩm thấu từ từ qua Hạ thấp giải phân cách giao thông để thu nước mưa về, nước chảy tràn khắp bề lớp phủ thực vật lớp phủ vật liệu rỗng xuống kho chứa nước tạm thời Trường hợp mưa lớn, mặt với caomực độnước mựctrong nước đầu bị khống chế để nước chảy tràn tích trữ thẩm thấu từ từ qua lớp giải phân cách dâng cao mức thu lại qua cửa thu nước tràn chảy phủ thực vật lớp phủ vật liệu rỗng xuống kho Khi chứa Trường hợpkho mưa lớn, mực xuống nhanh chóng xuống kho chứa nướcdưới phía khonước chứa tạm nước thời tải, nước nước chứa giải nước phânsẽcách dâng thu thunước nước tràn chảy xuống theo ống thoátcao nước chảymức tràn (ống đục lỗ) để lại thoátqua vị cửa trí khác nhanh chóng xuống kho chứa nước phía Khi kho chứa nước tải, nước kho chứa nước theo ống thoát nước chảy tràn (ống đục lỗ) để thoát vị trí nước khác (Hình 9) 77 a Mặt cắt ngang Hạ thấp giải phân cách giao thông để thu nước mưa về, nước chảy tràn lớp phủ thực vật lớp phủ vật liệu rỗng xuống kho chứa nước tạm thời Trường hợp mư bề mặt với cao độ mực nước đầu bị khống chế để nước chảy tràn tích trữ thẩm thấu từ t mực nước giải phân cách dâng cao mức thu lại qua cửa thu nước tràn lớp phủ thực vật lớp phủ vật liệu rỗng xuống kho chứa nước tạm thời Trường hợp mư xuống nhanh chóng xuống kho chứa nước phía Khi kho chứa nước tải, nước tron mực nước giải phân cách dâng cao mức thu lại qua cửa thu nước tràn chứa nước theo ống thoát chảy trànhọc (ống đục vị trí nước khác Phương, N V vànước cs / Tạp chí Khoa Cơng nghệlỗ) Xâyđể dựng xuống nhanh chóng xuống kho chứa nước phía Khi kho chứa nước tải, nước tron chứa nước theo ống thoát nước chảy tràn (ống đục lỗ) để vị trí nước khác a Mặt cắt nga a Mặt cắt nga (a) Mặt cắt ngang b Mặt cắt dọc b Mặt cắt dọc 1-Đá dăm lọc; 2- Vải địa kỹ thuật; 3- Vật liệu rỗng chứa nước; 4- Vật liệu cách nước (nếu c cắt dọc thiết); 5- Ống (b) thuMặt nước chảy tràn; 6- Cửa thu nước chảy tràn 1-Đá dăm lọc; 2Vải địa kỹ thuật; 3Vật chứa nước; 4- (nếu Vật cần liệuthiết); cách nước (nếu c Giải pháprỗng kế phân cách - Đá dăm lọc; - Vải địa kỹ thuật; - VậtHình liệu rỗng chứaliệu nước; 4thiết - Vật liệugiải cách nước thiết); 5Ống thu nước chảy tràn; 6Cửa thu nước chảy tràn - Ống thuthấm nước chảy tràn; - Cửa thu nước chảy tràn e Giải pháp thiết5kế rãnh Hình Giải pháp thiết kế giải phân cách Hình Giải pháp thiết kế giải phân cách e Giải pháp thiết kế rãnh thấm - Giải pháp thiết kế rãnh thấm: Rãnh thấm rãnh đào nông lấp đầy vật liệu rỗng (đá, cuội sỏi, ) tạo lưu giữ nước mưa tạm thời, tăng khả lưu trữ nước tự nhiên mặt đất Rãnh thấm giữ dòng chảy dài đủ phép thấm vào đất nằm bên Bề mặt rãnh phủ với lưới thép loại bề mặt thấm bê tông rỗng, gạch block, Các đường ống đục lỗ bọc vải địa kỹ thuật nằm rãnh bao quanh với đá thơ; điều làm tăng khả lưu trữ tạm thời rãnh Rãnh thấm bố trí vỉa hè, giải phân cách lề đường 2.3 Phương pháp thiết kế thấm theo “The SuDs Manual C753” [3] Sổ tay SuDs (C697) Hiệp hội CIRIA (Construction Industry Research and Information Association) ban hành năm 2007, cung cấp hướng dẫn thực hành chi tiết quy hoạch, thiết kế, xây dựng, vận hành bảo dưỡng SuDs Năm 2015, CIRIA cập nhật C697 thành C753 với hướng dẫn kỹ thuật quy trình thích ứng để hỗ trợ lập kế hoạch, thiết kế, xây dựng, quản lý trì SuDs tốt a Phương pháp thiết kế hệ thống bề mặt thấm Hệ thống bề mặt thấm hệ thống có chiều dày khơng đáng kể so với kích thước bề mặt, gồm có phận chính: - Lớp kết cấu bề mặt vật liệu thấm; - Lớp móng vật liệu có độ rỗng cao đóng vai trò chứa nước 78 lưới thép loại bề mặt thấm bê tông rỗng, gạch block… Các đường ống đục lỗ lưới thép loại bề mặt thấm bê tông rỗng, gạch block… Các đường ống đục lỗ bọc vải địa kỹ thuật nằm rãnh bao quanh với đá thô; điều làm tăng khả bọc vải địa kỹ thuật nằm rãnh bao quanh với đá thơ; điều làm tăng khả lưu trữ tạm thời rãnh lưu trữ tạm thời rãnh Rãnh thấm bố trí trênPhương, vỉa hè, giải phân cách ngay lềđường đường Rãnh thấm bố trí vỉa hè, giải phân hoặchọc N V cs / Tạpcách chí Khoa Cơngtrên nghệlềXây dựng Lớp dămlọc; lọc;2-2-Vải Vảiđịa địakỹ kỹ(a)thuật; thuật; 3- Vật Vật liệu chứa nước; nước (nếu cầncần 1- 1-Lớp đáđádăm 3liệu rỗng chứa nước;4-4-Vật Vậtliệu liệucách cách nước (nếu Rãnh thấm bố trí trênrỗng dải phân cách thiết); 5Ống thu nước chảy tràn; 6Bó vỉa thiết); thu rỗng nướcchứa chảy tràn; 6- Bó - Lớp đá dăm lọc; - Vải địa kỹ thuật;5-3 Ống - Vật liệu nước; - Vật liệuvỉa cách nước (nếu cần thiết); 10a)Rãnh Rãnh thấm thấm bố trí dải phân cách 10a) bố trí dải phân cách - Ống thu nước chảy tràn; - Bó vỉa 1- BTN rỗng BTXM rỗng; 2- Lớp đá dăm lọc; 3- Vải địa kỹ thuật;4- Vật liệu rỗng chứa nước; Rãnh thấm bốlọc; trí đường 1- BTN rỗng BTXM 2-(b) Lớp đá(nếu dămcần 3-lềVải địa kỹ Vậttràn liệu rỗng chứa nước; 5- Vật rỗng; liệu cách nước thiết); 6- Ống thuthuật;4nước chảy - BTN rỗng BTXM rỗng; Lớp đá dăm lọc; Vải địa kỹ thuật; Vật liệu rỗng chứa nước; 5- Vật liệu cách10b) nước (nếuthấm cần bố thiết); 6- Ống thu nước chảy tràn Rãnh trí lề đường - VậtHình liệu cách nước (nếu cần 6trí - Ống thu nước chảy tràn 10b) Rãnh thấm bốpháp lềkế đường Đề xuất sốthiết); giải thiết rãnh thấm Đề xuất mộtsốsố giải pháp kế thấm rãnh thấm Hình 10 Đề"The xuất SuDs giải pháp thiếtthiết kế[3] rãnh 2.3 Phương pháp thiết kếHình thấm theo Manual C753" 2.3 Phương pháp thiết kế thấm SuDs Manual C753" Industry [3] Sổ tay SuDs (C697) theo Hiệp"The hội CIRIA (Construction Research and Information lượng mưa năm thiết kếHiệp định thoát hệ thống thấm với kích thước cụ thể, mực nước Association) ban hành cung hướng dẫn thực hành chi tiết vềResearch quy hoạch, thiết kế, xây SổĐối tayvớiSuDs (C697) do2007, hộicấp CIRIA (Construction Industry and Information lớn hệ thống thấm (h ) xác định sau: max dựng, vận hành bảonăm dưỡng SuDs Năm CIRIA cậphành nhậtchi C697 C753 với Association) ban hành 2007, cung cấp2015, hướng dẫn thực tiếtthành quy hoạch, thiếthướng kế, xây dẫn vận kỹ thuật nhấtdưỡng SuDs quy trình thích ứng để×hỗi −trợ hoạch, kế, C753 xây dựng, quản lý D(R q )lập dựng, hànhmới bảo Năm 2015, CIRIA cậpkế nhật C697thiết thành với hướng (1) hmax = trì SuDs tốt n trợ lập kế hoạch, thiết kế, xây dựng, quản lý dẫnvàkỹ thuật quy trình thích ứng để hỗ pháp thiết kế hệ thống bề mặt thấm AD 2.3.1 trìPhương SuDs tốt R= (2) Hệ thống bề mặt hệ thống có chiều Ab khơng đáng kể so với kích thước bề mặt, gồm 2.3.1 Phương pháp thiết thấm kế hệlàthống bề mặt thấm dày q có 2Hệ bộthống phận chính: bề mặt thấm hệ thống có chiều q =dày khơng đáng kể so với kích thước bề mặt, (3)gồm F - Lớp kết cấu bề mặt vật liệu thấm; có phận chính: D thời gian trận mưa thiết kế với chu kỳ lặp lại trận mưa tính tốn khu vực (giờ); R kếttích cấubềbềmặt mặtthốt vậttrên liệubềthấm; -tỉLớp lệ diện nước mặt thấm; i cường độ mưa (m/giờ); Ab diện tích bề mặt thấm (m2 ); AD diện tích bề mặt nước (m2 ); q hệ số thấm tính tốn; q hệ số thấm, xác định từ thí nghiệm thấm (m/giờ); F hệ số an toàn xác định từ Bảng 2; n độ rỗng lấp đầy vật liệu lớp móng (thể tích rỗng/thể tích), tham khảo Bảng b Phương pháp thiết kế hệ thống thấm chiều Hệ thống thấm ba chiều hệ thống có hình chữ nhật hình tam giác, diện tích bề mặt cạnh lớn so với đáy, gồm có phận chính: 79 7 Phương, N V cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Bảng Hệ số an tồn F [3] Diện tích khu vực < 100 m2 100–1000 m2 > 1000 m2 Kết ảnh hưởng Khơng có nguy hại bất tiện Nguy hại nhỏ đến vùng bên bất tiện (ví dụ nước mặt bãi đỗ xe) Thiệt hại cho nhà cửa kết cấu, bất tiện nghiêm trọng (ví dụ: ngập đường) 1,5 1,5 1,5 10 10 10 Bảng Độ rỗng lấp đầy vật liệu [3] Vật liệu n Đá dăm, cuội sỏi tiêu chuẩn Cát cấp phối đá dăm, cuội sỏi 0,3–0,4 0,2–0,3 - Lớp kết cấu bề mặt vật liệu thấm; - Kho chứa nước vật liệu có độ rỗng cao có hình chữ nhật hình tam giác Đối với lượng mưa thiết kế hệ thống thấm có kích thước cụ thể, mực nước lớn hệ thống thấm (hmax ) xác định sau: a= Ab -i AD hmax = a[eP(−b D)Pq−' 1] (5) b' = Pq ' nAb (4) (6) i (m/giờ) cường Ađộ b A D mưa thiết kế với chu kỳ lặp lại trận mưa tính tốn khu vự = thấm; − i A (m2) diện tích bề mặt nước; q' hệ số(5) diện tích bềa mặt thấm tính tốn, D P Pq định theo phương trình (3); P (m) chu vi bề mặt hệ thống thấm; n độ rỗng lấp đầ Pq liệu lớp chứa nước (thể tích rỗng/thể tích), tham khảo Bảng b = (6) nA b Có thể tính hmax theo cơng thức lấy từ biểu đồ (Hình 10) D thời gian mưa thiết kế với chu kỳ lặp lại trận mưa tính toán khu vực (giờ); i cường độ mưa thiết kế với chu kỳ lặp lại trận mưa tính tốn khu vực (m/giờ); Ab diện tích bề mặt thấm (m2 ); AD diện tích bề mặt thoát nước (m2 ); q hệ số thấm tính tốn, xác định theo phương trình (3); P chu vi bề mặt hệ thống thấm (m); n độ rỗng lấp đầy vật liệu lớp chứa nước (thể tích rỗng/thể tích), tham khảo Bảng Có thể tính hmax theo cơng thức lấy từ biểu đồ (Hình 11) Các bước tính Hình 10 Biểu đồ xác định hmax tốn chi tiết phương pháp xem chi tiết Hình 11 Biểu đồ xác định hmax Các bước tính tốn chi tiết phương pháp xem chi tiết [3], [7] [3, 7] 2.3.3 Kiểm tra thời gian tháo cạn Các phương trình tính tốn thủy lực cho SuDs có lưu trữ thâm nh Các phương trình tính tốnthống, thủy lựcnếu SuDs đảm lưu trữ vào đủ hệkhả lưu tỷ lệcho thâm nhậpcó thấp, bảo rằngsựhệthâm thốngnhập kết hợp thống, tỷ lệ thâm nhập thấp, đảm thống đủ khả trữ Tuy nhiên, nhiên,sẽnếu sựbảo thâmrằng nhậphệquá thấp,kết có hợp khả hệ thống lưu khơng bị hết trước thiết theo bắt đầu 80thâm nhập phải thoát nửa (1/2) lượng nước lưu trữ Theo [3], tổ hợp hợp lý để quản lý trận mưa thiết kế sau Trường hợp tổ hợp thiết kế để qu mưa thiết kế 1:10 năm 1:30 năm, thông thường định rõ việc tháo cạn 1/2 lượng trữ hệ thống xảy vòng 24 Nếu tổ hợp thiết kế để thâm nhập c Kiểm tra thời gian tháo cạn Phương, N V cs / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng thâm nhập thấp, có khả hệ thống khơng bị hết trước trận mưa thiết theo bắt đầu Theo [3], tổ hợp thâm nhập phải thoát nửa (1/2) lượng nước lưu trữ thời gian hợp lý để quản lý trận mưa thiết kế sau Trường hợp tổ hợp thiết kế để quản lý trận mưa thiết kế 1:10 năm 1:30 năm, thông thường định rõ việc tháo cạn 1/2 lượng nước lưu trữ hệ thống xảy vòng 24 Nếu tổ hợp thiết kế để thâm nhập vào trận mưa thiết kế lớn 1:30 năm, việc tháo cạn 1/2 lượng nước lưu trữ hệ thống xảy vòng 24 dẫn đến u cầu kích thước hệ thống lớn với đồng ý quan phê duyệt hệ thống thoát nước, cho phép thời gian thích hợp vòng 12 Trường hợp tháo cạn 1/2 lượng nước lưu trữ hệ thống tìm thấy q dài, yêu cầu thêm dung tích lưu trữ hệ thống - Thời gian tháo cạn 1/2 lượng nước lưu trữ hệ thống bề mặt thấm là: T 1/2 = nhmax 2q (7) Nếu thời gian để tháo cạn 1/2 lượng nước lưu trữ hệ thống quy định 24 q tính m/giờ hệ số thấm chấp nhận khi: q ≥ nhmax 48 - Thời gian để tháo cạn 1/2 lượng nước lưu trữ hệ thống thấm chiều    hmax + APb  nAb  T 1/2 = log  q P e  hmax + Ab  P (8) (9) Nếu thời gian tháo cạn 1/2 lượng nước lưu trữ hệ thống quy định 24 q tính m/giờ, hệ số thấm chấp nhận khi:    hmax + APb  nAb q > (10) log   24P e  hmax + Ab  P Đề xuất số giải pháp thoát nước theo hướng bền vững đường trục khu thị Kỳ Đồng, huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh Đô thị Kỳ Đồng UBND tỉnh Hà Tĩnh phê duyệt Đồ án quy hoạch phân khu (tỷ lệ 1/2.000, Hình 12) Quyết định số 4256/QĐ-UBND ngày 05/11/2015, với mục tiêu xây dựng đô thị Kỳ Đồng thành đô thị đạt tiêu chuẩn loại III, có kết cấu hạ tầng kỹ thuật, hạ tầng xã hội đồng để đáp ứng chức đô thị trung tâm huyện Kỳ Anh Hiện tại, Kỳ Đồng xã nằm phía Đơng Bắc huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh Hà Tĩnh nằm khu vực nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, mưa nhiều Ngồi ra, Hà Tĩnh chịu ảnh hưởng khí hậu chuyển tiếp miền Bắc miền Nam, với đặc trưng khí hậu nhiệt đới điển hình miền Nam có mùa đơng giá lạnh miền Bắc; nên thời tiết, khí hậu khắc nghiệt Hàng năm, Hà Tĩnh có hai mùa rõ rệt: - Từ tháng đến tháng 10, mùa nắng gắt, khô hạn kéo dài kèm theo nhiều đợt gió phơn Tây Nam (gió Lào) khơ nóng, nhiệt độ lên tới 40◦C, khoảng cuối tháng đến tháng 10 thường 81 Đô thị Kỳ Đồng UBND tỉnh Hà Tĩnh phê duyệt Đồ án quy hoạch phân khu (tỷ l 0) Quyết định số 4256/QĐ-UBND ngày 05/11/2015, với mục tiêu xây dựng đô thị Kỳ thành đô thị đạt tiêu chuẩn loại III, có kết cấu hạ tầng kỹ thuật, hạ tầng xã hội đồng để đáp Phương, N V cs / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng hức đô thị trung tâm huyện Kỳ Anh Hình 11.Hình Định hướng hoạch đơKỳthị Kỳ[7]Đồng [7] 12 Định hướngquy quy hoạch đô thị Đồng Hiện tại, Kỳ Đồng xã nằm phía Đông Bắc huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh Hà Tĩnh nằm nhiều đợt bão kèm theo mưa lớn gây ngập úng nhiều nơi, lượng mưa trung bình 2800 - 3000 khu vực có nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, mưa nhiều Ngồi ra, Hà Tĩnh chịu ảnh hưởng củ mm/năm, có năm lên tới 4400 mm, lượng mưa lớn 500 mm/ngày đêm u chuyển tiếp miền vớichủđặc khí Đơng hậu nhiệt hình - Từgiữa thángmiền 11 đếnBắc thángvà năm sau,Nam, mùa yếu trưng có gió mùa Bắc kéođới theođiển gió lạnh miền ◦ mưa phùn, nhiệt độ xuống tới C có mùa đơng giá lạnh miền Bắc; nên thời tiết, khí hậu khắc nghiệt Hàng năm nh có hai 3.1 mùaTính rõ tốn rệt:và đề xuất giải pháp nước bền vững cho đường trục khu trung tâmkhơ thịhạn Kỳ Đồng có chiều L = 5000 m, đợt quy gió phơn - Từ tháng 4Tuyến đến đường thángtrục 10,chính đâyđơlàthịmùa nắng gắt, kéo dài kèmdàitheo nhiều mơ mặt cắt ngang có Bnền = 70 m, cụ thể: Mặt đường: 15,0 × = 30,0 m; Giải phân cách giữa: 16,0 Nam (gió m; Lào) khơ nóng, thểđường lên trục tới 40°C, khoảng cuối tháng đến Hè đường: 12,0 × 2nhiệt = 24,0độ m; có Tuyến khu thị thường có lưu lượng7xe, tải tháng 10 trọng lớn, vậytheo khó ápmưa dụnglớn giải gây pháp ngập mặt đường nước Bài lượng báo đềmưa xuất trung giảibình pháp 2800 g có nhiều đợtxebão kèm úngthấm nhiều nơi, nước bền vững vỉa hè, hố trồng cây, dải phân cách tuyến đường trục Theo mm/năm,[8], cócường năm độ lênmưa tớitheo 4400 mm, lượng mưa lớntạinhất 500Hàmm/ngày thể tích thời gian t (giờ) khu vực Tĩnh là: đêm - Từ tháng 11 đến tháng năm sau, yếu có gió mùa Đơng Bắc kéo theo gió lạnh A(1mùa + C lgnày P) chủ3430 c= (l/s.ha) (11) = n (t + 20)0,69 a phùn, nhiệt độ xuống tới 7°C(t + b) C cường độ mưa (l/s.ha); P chu kỳ lặp lại trận mưa tính tốn, chọn P = năm; t thời ính tốn đề xuất giải pháp nước bền vững cho đường trục gian mưa (phút); A, C, b, n số khí hậu phụ thuộc vào điều kiện mưa địa phương, nội suy theo phụ lục B [8], có: A = 3430; C = 0,55; b = 20; n = 0,69 Cường độ mưa theo lớp nước: 1,2348 (m/giờ) i = 0,00036 × c = (t + 20)0,69 a Vỉa hè Đề xuất kết cấu vỉa hè: 80 mm viên bê tông thấm (lớp kết cấu mặt thấm nước); 150 mm lớp đệm đá dăm 0,5 × 1; 300 mm móng cốt liệu thơ đá × có độ rỗng thường n = 0,3 (kho giữ nước) Do khơng có đủ thử nghiệm để phân tích thống kê nên để an tồn lấy hệ số thấm thấp q = 7,3 × 106 (m/s) [3] để sử dụng cho thiết kế Vỉa hè thiết kế bề mặt viên bê tông thấm, nước, tỉ lệ diện tích bề mặt thoát nước bề mặt thấm R = Việc tính tốn kiểm tra thời gian tháo cạn vỉa hè sử dụng phương pháp thiết kế thấm cho hệ thống thấm mặt (Bảng 4) Vậy hmax đạt giá trị lớn 0,155 m thời gian mưa thiết kế Chiều sâu lớp móng 300 mm đảm bảo yêu cầu thiết kế Thời gian tháo cạn 1/2 lượng nước lưu trữ hệ thống = 1,329 < 24 chấp nhận Trên toàn tuyến đường dài 5000 m lượng nước tối 82 Phương, N V cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Bảng Tính hmax cho D từ 15 phút đến 24 TT D (h) q (m/s) F q (m/h) n i (m/h) hmax (m) T 1/2 (giờ) 0,25 0,50 0,75 24 7,3E-06 7,3E-06 7,3E-06 7,3E-06 7,3E-06 7,3E-06 7,3E-06 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 0,018 0,018 0,018 0,018 0,018 0,018 0,018 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,10622 0,08304 0,06929 0,06004 0,04081 0,02049 0,00809 0,074 0,109 0,129 0,142 0,155 0,059 - 0,633 0,935 1,108 1,214 1,329 0,509 - đa mà lưu trữ vỉa hè là: V1 = b × L × h × n = × 12 × 5000 × 0,3 × 0,3 = 10800 (m3 ), b, L, h chiều rộng, chiều dài, chiều sâu kho chứa nước; n độ rỗng lấp đầy vật liệu sử dụng làm kho chứa nước b Dải trồng Lựa chọn kích thước đặc tính dải trồng cây: Kích thước sơ dải trồng m × m × 1,5 m Kho chứa nước bên có chiều dày 0,7 (m) đá × Mỗi dải trồng thiết kế cho khu vực m × m bề mặt Dải trồng có chỗ trũng bề mặt, nơi nước tạm thời lưu trữ trước chảy xuống kho chứa nước phía Lựa chọn chiều sâu chỗ trũng 0,3 m Do kho chứa nước nằm cách mặt đất lớp đất trồng cây, nên bố trí hệ thống tràn để nước mưa chảy trực tiếp xuống kho chứa nước phía Việc tính tốn kiểm tra thời gian tháo cạn dải trồng sử dụng phương pháp thiết kế thấm cho hệ thống thấm chiều (Bảng 5) Bảng Tính hmax cho D từ 15 phút đến 24 TT D (h) q (m/s) 0,25 0,50 0,75 6 24 7,3E-06 7,3E-06 7,3E-06 7,3E-06 7,3E-06 7,3E-06 7,3E-06 F q (m/h) 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 0,018 0,018 0,018 0,018 0,018 0,018 0,018 n 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 i (m/h) Ab (m2 ) P (m) AD (m2 ) 0,106 0,083 0,069 0,060 0,041 0,020 0,008 12 12 12 12 12 12 12 16 16 16 16 16 16 16 36 36 36 36 36 36 36 a b −12,891 −9,915 −8,149 −6,961 −4,491 −1,881 −0,290 0,078 0,078 0,078 0,078 0,078 0,078 0,078 hmax T 1/2 (h) 0,25 0,38 0,46 0,52 0,65 0,70 0,24 1,71 2,36 2,72 2,95 3,38 3,55 1,69 Giá trị lớn hmax 0,7 m, xảy trận mưa kéo dài Vậy kích thước đề xuất kho chứa nước đảm bảo T 1/2 = 3,55 < 24 nên chấp nhận Ta có tồn tuyến đường bố trí 690 dải trồng với kích thước trên, hệ thống lưu trữ khối lượng nước tối đa là: V2 = 690 × (2 × × 0,7 × 0,3) = 1739 (m3 ) c Dải phân cách Thay giải pháp thiết kế dải phân cách thông thường giải pháp dải trồng thu nước (Hình 13) Lựa chọn kết cấu sơ cho L (m) dải trồng cây: - 50 mm lớp đá dăm 0,5 × (là lớp lọc, bỏ qua khả lưu trữ nước lớp này) - Kho chứa nước đá × có độ rỗng thường n = 0,3, kích thước (m) × 1,5 (m) × L (m) 83 Phương, N V cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Hình 13.Mặt Mặtcắtcắt ngang cáchkếthiết kế Hình 13 ngang giảigiải phânphân cách thiết Lựa chọn kết cấu sơ cho L (m) dải trồng cây: - 50 mmdải lớp đá dăm (là lớp quabềkhả lưu trữ nướctạm củathời lớplưu này) - Mỗi phân cách 0,5x1 có chỗ lọc, trũngbỏ mặtnăng nơi nước trữ trước - Kho chứa 4x6 có độ n=0,3, (m) 1,5 phân (m) xcách L (m) chảy xuống khonước chứabằng nướcđá phía Lựarỗng chọnthường chiều sâu lớn nhấtkích thước chỗ trũng trênx dải -0,3 m dải phân cách có chỗ trũng bề mặt nơi nước tạm thời lưu trữ trước Mỗi Việc tính kho tốn chứa kiểm tra thời tháoLựa cạnchọn dải trồngsâu câylớn sử dụng thiết kế thấm chảy xuống nước phíagian chiều phương chỗpháp trũng dải phân cho hệ thống thấm chiều (Bảng 6) cách 0,3 (m) Bảng 6.tra Tính hmax chotháo L = 100 cho dải D từtrồng 15 phútcây đếnsử 24 dụng phương pháp thiết kế Việc tính tốn kiểm thời gian cạnmcủa thấm cho hệ thống thấm chiều (chi tiết xem bảng 6) 2 TT D (h) q (m/s) F q (m/h) n i (m/h) Ab (m ) P (m) AD (m ) a b hmax T 1/2 (h) Tính 0,3 hmax 0,106 cho L= 100 15 phút đến 24 giờ.0,33 0,25 7,3E-06Bảng 1,5 0,018 800 m cho 216 D từ 3100 −83,305 0,016 TT 2D 0,5 7,3E-06 1,5 3(h) 0,75 7,3E-06 F1,5 q (m/s) 7,3E-06 1,5 0,25 7,3E-06 1,5 7,3E-06 1,5 0,5 6 7,3E-06 7,3E-061,51,5 24 7,3E-06 7,3E-061,51,5 0,75 0,018 q' 0,018 (m/h) 0,018 0,018 0,018 0,018 0,018 0,018 0,018 0,083 800 i (m/h)800 Ab2 0,069 (m ) 0,060 800 0,106 800 0,041 800 0,083 800800 0,020 0,008 0,069 800800 216P 216 (m) 216 216 216 216 216 216 216 3100 AD 3100 (m2) 3100 3100 3100 3100 3100 3100 3100 2,63 3,92 h4,74 max 5,33 0,33 6,66 0,51 8,17 6,66 0,62 T1/2 (h) 2,63 3,92 4,74 7,3E-06 1,5 0,018 0,3 0,060 800 216 3100 -45,482 0,016 0,71 5,33 Giá trị lớn h 1,18 m, xảy trận mưa kéo dài Tương tự tính tốn 7,3E-06 1,5max 0,018 0,3 0,041 800 216 3100 -29,727 0,016 0,92với 6,66 L= m, 500 m, 700 1000 m, thấy rằng, hmax216 có giá3100 trị thay -13,081 đổi khơng đáng chiều 8,17 3007,3E-06 1,5 m 0,018 0,3nhận0,020 800 0,016kể với1,18 dài dải phân cách L từ 100 đến 1000 m giá trị lớn 1,18 m xảy trận mưa kéo 24 7,3E-06 1,5 0,018 0,3 0,008 800 216 3100 -2,927 0,016 0,92 6,66 dài Vậy kích thước lựa chọn đảm bảo yêu cầu thiết kế T 1/2 = 8,17 < 24 nên chấp Giáđược trị lớn hmax 1,18 m,dài xảy5000 mộtnước trậntối mưa dàicó6thể giờ.lưu trữ dải phân nhận Trên toàn tuyến đường m lượng đa kéo mà Tương với 300m, 500m, 1000m, nhận thấy rằng, hmax có giá trị thay cách là: V3tự=tính 5000tốn ×8× 1,5L= × 0,3 = 18000 (m 700m ) 0,3 0,3 n 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 −64,323 0,016 0,51 a 0,016 b0,62 −53,059 −45,482 0,016 0,71 -83,305 0,016 −29,727 0,016 0,92 -64,323 0,016 −13,081 0,016 1,18 −2,927 0,92 -53,0590,016 0,016 đổi không đáng kể với chiều dài dải phân cách L từ 100 đến 1000 (m) giá trị lớn 1,18m xảy trận mưa kéo dài Vậy kích thước lựa chọn đảm bảo yêu cầu thiết kế T1/2= 8.17 < 24 nên chấp nhận Trên toàn tuyến đường dài 5000m lượng nước tối đa mà lưu trữ dải phân cách là: 84 V3= 5000x8x1,5x0,3= 18000 (m3) Kết luận 13 Phương, N V cs / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng Kết luận Xuất phát từ thực trạng ngập úng đường phố đô thị mực nước ngầm ngày hạ thấp đơn điệu cảnh quan, xạ nhiệt bê tơng hóa, giải pháp nước bền vững (SuDs) áp dụng cho đường phố xem hướng giải tốn đó, phù hợp với định hướng đô thị xanh, bền vững Bài báo trình bày tổng quan giải pháp SuDs áp dụng cho đường phố Việt Nam Với thiết kế giả định khu đô thị Kỳ Đồng, áp dụng giải pháp thoát nước bền vững cho vỉa hè, hố trồng dải phân cách đoạn đường trục (Bnền = 70 m) dài km, lưu giữ (tối đa) 30.000 m3 nước, với kích thước kho chứa này, tuyến đường chịu trận mưa kéo dài với cường độ mưa 120 l/s.ha mà không bị đọng nước đường Như từ kinh nghiệm quốc tế kết tính nêu cho thấy việc áp dụng giải pháp thoát nước bền vững cho đường phố hoàn toàn khả thi cần thiết Tài liệu tham khảo [1] Bộ Xây dựng (2009) Hiện trạng nước thị [2] Cảnh, Đ (2007) Nghiên cứu ứng dụng Kỹ thuật sinh thái (ecological engineering) xây dựng hệ thống tiêu nước thị bền vững (SuDs), góp phần phòng chống ngập úng, lún sụt nhiễm Tp Hồ Chí Minh Đề tài NCKH cấp Thành phố [3] CIRIA (2015) The SuDs manual (C753) [4] ACI Committee 522 ACI 552R-05: Pervious concrete [5] Minh, P Q., cs (2016-2020) Nghiên cứu chế tạo, ứng dụng bê tơng rỗng nước nhanh kết cấu rỗng thu chứa nước cơng trình hạ tầng kỹ thuật nhằm giảm thiểu úng ngập mưa, điều tiết nước thị thích ứng với biến đổi khí hậu Đề tài Nghiên cứu ứng dụng phát triển công nghệ cấp Quốc gia Mã số: BĐKH 07/16-20 [6] www.pinterest.com [7] Hải, P T (2018) Nghiên cứu giải pháp thiết kế thoát nước mưa theo hướng bền vững đường phố, áp dụng cho khu đô thị Kỳ Đồng, huyện Kỳ Anh, Hà Tĩnh Luận văn cao học, trường Đại học Xây dựng [8] TCVN 7957:2008 Thoát nước - Mạng lưới cơng trình bên ngồi - Tiêu chuẩn thiết kế 85 ... [3] 2.2 Các giải pháp thiết kế thoát nước bền vững 2.2.1 Các giải pháp tổng thể thoát nước bền vững 2.2 Các kế thoát bền vững Cácgiải giảipháp phápthiết kỹ thuật thoátnước nước bền vững đa dạng,... thuthấm nước chảy tràn; - Cửa thu nước chảy tràn e Giải pháp thiết5 kế rãnh Hình Giải pháp thiết kế giải phân cách Hình Giải pháp thiết kế giải phân cách e Giải pháp thiết kế rãnh thấm - Giải pháp thiết. .. mưa tài liệu Bài báo giới thiệu giải pháp thiết kế thoát nước đường phố, phươn toán thấm, áp dụng đềđã xuất pháp thiết toánkỷ cho tuyến Các giải pháp nước theo hướng bền vững có giải từ năm kế,